JPH08271596A - 遮断器の合成等価試験法 - Google Patents
遮断器の合成等価試験法Info
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- JPH08271596A JPH08271596A JP7027695A JP7027695A JPH08271596A JP H08271596 A JPH08271596 A JP H08271596A JP 7027695 A JP7027695 A JP 7027695A JP 7027695 A JP7027695 A JP 7027695A JP H08271596 A JPH08271596 A JP H08271596A
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- Japan
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- current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多重雷発生時の再点弧遮断性能検証を既設の
設備で簡単に、かつ適確に行うことができる遮断器の合
成等価試験法を提供する。 【構成】 供試遮断器１に対して、電流源回路とワイル
回路３０を重畳させる。コンデンサ２１の充電電荷をリ
アクトル２２に放出して低周波電流を得る低周波電流発
生回路を設け、供試遮断器１との間に低周波通電回路を
介在させる。試験時には、まず低周波電流を供給し、供
試遮断器１の開極動作でアークを発生させる。次に、短
絡電流を重畳させる。この後、電流源回路と低周波通電
回路の補助遮断器６，２６を開極し、短絡電流の零点前
にワイル回路３０を作動させる。この一連の動作で多重
雷発生時の再点弧遮断性能を検証する。
設備で簡単に、かつ適確に行うことができる遮断器の合
成等価試験法を提供する。 【構成】 供試遮断器１に対して、電流源回路とワイル
回路３０を重畳させる。コンデンサ２１の充電電荷をリ
アクトル２２に放出して低周波電流を得る低周波電流発
生回路を設け、供試遮断器１との間に低周波通電回路を
介在させる。試験時には、まず低周波電流を供給し、供
試遮断器１の開極動作でアークを発生させる。次に、短
絡電流を重畳させる。この後、電流源回路と低周波通電
回路の補助遮断器６，２６を開極し、短絡電流の零点前
にワイル回路３０を作動させる。この一連の動作で多重
雷発生時の再点弧遮断性能を検証する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空遮断器並びにガス
遮断器の性能検証に用いる合成等価試験法、特に多重雷
を考慮した合成等価試験法に関する。
遮断器の性能検証に用いる合成等価試験法、特に多重雷
を考慮した合成等価試験法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力系統に落雷があった場合、過電圧は
避雷器で保護し、短絡事故が発生した時には遮断器で事
故系統を分離する保護システムが一般的に確立してい
る。最近では、電力系統の信頼性をより一層向上させる
意味から、多重雷対策が注目されており、事故電流遮断
直後の落雷に対する遮断器の性能検証を求められること
がある。
避雷器で保護し、短絡事故が発生した時には遮断器で事
故系統を分離する保護システムが一般的に確立してい
る。最近では、電力系統の信頼性をより一層向上させる
意味から、多重雷対策が注目されており、事故電流遮断
直後の落雷に対する遮断器の性能検証を求められること
がある。
【０００３】文献（電気学会 開閉保護装置研究会資料
ＳＰＤ９１−２「多重雷を考慮した遮断器の対策と試験
方法」）では、遮断完了直後にインパルス電圧を加え、
絶縁回復特性の変化を調べている。インパルス電圧印加
時には、遮断器は既に遮断完了位置に到達しており、パ
ッファ方式のガス遮断器（ＧＣＢ）にとってはパッファ
圧力が下降しているところに再度短絡電流を流すことで
あり、苛酷な遮断条件となる。この試験方法は、通常イ
ンパルス電圧を注入するアーク延長方式で実施されてい
る。
ＳＰＤ９１−２「多重雷を考慮した遮断器の対策と試験
方法」）では、遮断完了直後にインパルス電圧を加え、
絶縁回復特性の変化を調べている。インパルス電圧印加
時には、遮断器は既に遮断完了位置に到達しており、パ
ッファ方式のガス遮断器（ＧＣＢ）にとってはパッファ
圧力が下降しているところに再度短絡電流を流すことで
あり、苛酷な遮断条件となる。この試験方法は、通常イ
ンパルス電圧を注入するアーク延長方式で実施されてい
る。
【０００４】図３にワイル合成試験回路を示す。この試
験回路は、供試遮断器に対して、短絡発電機を電源とし
て短絡電流を供給する電流源回路と、高電圧の振動電流
を供給する電圧源回路を重畳させ、これにアーク延長回
路を付加した構成となっている。図中、１は供試遮断
器、２は短絡発電機、３は保護遮断器、４はリアクト
ル、５は投入スイッチ、６は補助遮断器、７はワイル電
源コンデンサ、８は過渡回復電圧（ＴＲＶ）調整用コン
デンサ、９はＴＲＶ調整用抵抗、１０はリアクトル、１
１は始動用放電ギャップ、１２は電流測定器、１３は充
電器、１４は整流器、１５は充電抵抗、１６はアーク延
長回路である。供試遮断器１の図示右側の部分３０がワ
イル回路と称される。
験回路は、供試遮断器に対して、短絡発電機を電源とし
て短絡電流を供給する電流源回路と、高電圧の振動電流
を供給する電圧源回路を重畳させ、これにアーク延長回
路を付加した構成となっている。図中、１は供試遮断
器、２は短絡発電機、３は保護遮断器、４はリアクト
ル、５は投入スイッチ、６は補助遮断器、７はワイル電
源コンデンサ、８は過渡回復電圧（ＴＲＶ）調整用コン
デンサ、９はＴＲＶ調整用抵抗、１０はリアクトル、１
１は始動用放電ギャップ、１２は電流測定器、１３は充
電器、１４は整流器、１５は充電抵抗、１６はアーク延
長回路である。供試遮断器１の図示右側の部分３０がワ
イル回路と称される。
【０００５】試験時には、公知の所定の手順で短絡電流
を遮断した後、アーク延長回路１６を作動させて、イン
パルス電圧を直列接続の補助遮断器６及び供試遮断器１
の両端間に印加する。そして、この後の遮断の成否によ
って、多重雷遮断性能が検証される。
を遮断した後、アーク延長回路１６を作動させて、イン
パルス電圧を直列接続の補助遮断器６及び供試遮断器１
の両端間に印加する。そして、この後の遮断の成否によ
って、多重雷遮断性能が検証される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように合成試験回
路にアーク延長回路１６を付加して遮断性能を検証して
いるが、多重雷を考慮した場合、アーク延長回路は２回
路あるいは３回路必要である。また、補助遮断器６と供
試遮断器１の両方をアーク延長する必要があり、極性，
タイミング，充電電圧，注入電流波形等、非常に難しい
制御を必要とするため、試験効率が大幅に低下するばか
りでなく、供試遮断器１に加わる注入エネルギーが大幅
に増加するようになり、遮断性能に悪影響を及ぼすとい
った問題点がある。
路にアーク延長回路１６を付加して遮断性能を検証して
いるが、多重雷を考慮した場合、アーク延長回路は２回
路あるいは３回路必要である。また、補助遮断器６と供
試遮断器１の両方をアーク延長する必要があり、極性，
タイミング，充電電圧，注入電流波形等、非常に難しい
制御を必要とするため、試験効率が大幅に低下するばか
りでなく、供試遮断器１に加わる注入エネルギーが大幅
に増加するようになり、遮断性能に悪影響を及ぼすとい
った問題点がある。
【０００７】そこで本発明は、上記課題を解決し、多重
雷発生時の再点弧遮断性能検証を既設の設備で簡単に、
かつ適確に行うことができる遮断器の合成等価試験法を
提供することを目的とする。
雷発生時の再点弧遮断性能検証を既設の設備で簡単に、
かつ適確に行うことができる遮断器の合成等価試験法を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、短絡発電機を
電源として供試遮断器に短絡電流を供給する電流源回路
と、供試遮断器に高周波振動電流を供給して短絡電流に
重畳させるワイル回路と、供試遮断器のさい断電流値以
上の低周波電流を発生する低周波電流発生回路と、低周
波電流を供試遮断器に供給する低周波通電回路とを備え
た遮断器の合成試験回路において、低周波通電回路を通
じて低周波電流を供試遮断器に供給し、さい断電流値以
上に上昇した時点で供試遮断器を開極する、供試遮断器
が遮断完了位置に到達した後、低周波電流がさい断電流
値以上であることを条件に電流源回路の投入スイッチを
投入し、短絡電流を低周波電流に重畳させる、短絡電流
の供給後、電流源回路と低周波通電回路の補助遮断器を
共に開極する、短絡電流の零点前にワイル回路を作動さ
せる、の手順により多重雷発生時の再点弧遮断性能を検
証することを特徴とする。
電源として供試遮断器に短絡電流を供給する電流源回路
と、供試遮断器に高周波振動電流を供給して短絡電流に
重畳させるワイル回路と、供試遮断器のさい断電流値以
上の低周波電流を発生する低周波電流発生回路と、低周
波電流を供試遮断器に供給する低周波通電回路とを備え
た遮断器の合成試験回路において、低周波通電回路を通
じて低周波電流を供試遮断器に供給し、さい断電流値以
上に上昇した時点で供試遮断器を開極する、供試遮断器
が遮断完了位置に到達した後、低周波電流がさい断電流
値以上であることを条件に電流源回路の投入スイッチを
投入し、短絡電流を低周波電流に重畳させる、短絡電流
の供給後、電流源回路と低周波通電回路の補助遮断器を
共に開極する、短絡電流の零点前にワイル回路を作動さ
せる、の手順により多重雷発生時の再点弧遮断性能を検
証することを特徴とする。
【０００９】
【作用】低周波電流の遮断でアークを発生させ、これに
短絡電流を重畳させた後、低周波電流の遮断、電圧源電
流の重畳を行っており、非常に簡単な制御で適確に試験
できる。
短絡電流を重畳させた後、低周波電流の遮断、電圧源電
流の重畳を行っており、非常に簡単な制御で適確に試験
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。
説明する。
【００１１】本発明による遮断器の合成等価試験法を実
施する合成試験回路を図１に示す。合成試験回路は、電
流源回路とワイル回路については従来（図３）と同じで
あり、同一構成部分に同じ符号を付してその説明は省略
する。従来と異なるのは、アーク延長回路に代えて低周
波電流発生回路と低周波通電回路を用いたことである。
低周波電流発生回路は、コンデンサ２１とリアクトル２
２の直列共振を利用した回路構成とし、コンデンサ２１
の一端を供試遮断器１の一方の電極端子（接地側）に接
続し、他方を充電抵抗２３及び整流器２４を介して充電
器２５に接続している。低周波通電回路は、補助遮断器
２６と投入断路器２７を直列接続した回路構成とし、そ
の一端をリアクトル２２に、他端を供試遮断器１の他方
の電極端子にそれぞれ接続している。
施する合成試験回路を図１に示す。合成試験回路は、電
流源回路とワイル回路については従来（図３）と同じで
あり、同一構成部分に同じ符号を付してその説明は省略
する。従来と異なるのは、アーク延長回路に代えて低周
波電流発生回路と低周波通電回路を用いたことである。
低周波電流発生回路は、コンデンサ２１とリアクトル２
２の直列共振を利用した回路構成とし、コンデンサ２１
の一端を供試遮断器１の一方の電極端子（接地側）に接
続し、他方を充電抵抗２３及び整流器２４を介して充電
器２５に接続している。低周波通電回路は、補助遮断器
２６と投入断路器２７を直列接続した回路構成とし、そ
の一端をリアクトル２２に、他端を供試遮断器１の他方
の電極端子にそれぞれ接続している。
【００１２】なお、低周波電流は、周波数が１Ｈｚ〜５
０（または６０）Ｈｚで、大きさ（瞬時値）が供試遮断
器の開極時点でＶＣＢの場合には２０Ａ以上、ＧＣＢの
場合には１０Ａ以上である。これは、短絡電流通電開始
点での大きさについても同様である。電流の大きさは、
供試遮断器のさい断電流値に準拠している。また、低周
波通電回路の補助遮断器２６は、短絡電流通電中に低周
波電流を遮断するとともに、遮断時点から数ｍｓ後に供
試遮断器１に加わるＴＲＶに耐える性能を有するものを
用いる。
０（または６０）Ｈｚで、大きさ（瞬時値）が供試遮断
器の開極時点でＶＣＢの場合には２０Ａ以上、ＧＣＢの
場合には１０Ａ以上である。これは、短絡電流通電開始
点での大きさについても同様である。電流の大きさは、
供試遮断器のさい断電流値に準拠している。また、低周
波通電回路の補助遮断器２６は、短絡電流通電中に低周
波電流を遮断するとともに、遮断時点から数ｍｓ後に供
試遮断器１に加わるＴＲＶに耐える性能を有するものを
用いる。
【００１３】試験は以下の手順で行うが、試験前にコン
デンサ２１を充電しておく。充電電圧は、供試遮断器１
のさい断電流値以上の電流が流れる大きさとする。コン
デンサ２１のキャパシタンスをＣ、リアクトル２２のイ
ンダクタンスをＬ、充電電圧をＥとすると、低周波電流
の最大値Ｉ0と共振周波数ｆは Ｉ0＝Ｅ／Ｚ ここで、Ｚ＝√（Ｌ／Ｃ） ｆ＝１／２π√（ＬＣ） となる。
デンサ２１を充電しておく。充電電圧は、供試遮断器１
のさい断電流値以上の電流が流れる大きさとする。コン
デンサ２１のキャパシタンスをＣ、リアクトル２２のイ
ンダクタンスをＬ、充電電圧をＥとすると、低周波電流
の最大値Ｉ0と共振周波数ｆは Ｉ0＝Ｅ／Ｚ ここで、Ｚ＝√（Ｌ／Ｃ） ｆ＝１／２π√（ＬＣ） となる。
【００１４】（ａ）初期設定条件 短絡発電機２は励磁状態、コンデンサ７及び２１は充電
完了状態とする。
完了状態とする。
【００１５】（ｂ）電流源回路及び低周波通電回路 １）保護遮断器３：ＯＮ，投入スイッチ５：ＯＦＦ，補
助遮断器６：ＯＮ，補助遮断器２６：ＯＮ，投入断路器
２７：ＯＦＦの条件でスタートする。
助遮断器６：ＯＮ，補助遮断器２６：ＯＮ，投入断路器
２７：ＯＦＦの条件でスタートする。
【００１６】２）最初に時点ｔ1で投入断路器２７をオ
ン（ＯＮ）する。コンデンサ２１とリアクトル２２の共
振周波数は、半周期が供試遮断器１の開極から遮断完了
位置までの遮断時間以上となるように選定する。
ン（ＯＮ）する。コンデンサ２１とリアクトル２２の共
振周波数は、半周期が供試遮断器１の開極から遮断完了
位置までの遮断時間以上となるように選定する。
【００１７】３）コンデンサ２１に充電された電荷は、
投入断路器２７をオンすることにより、リアクトル２２
ー投入断路器２７ー補助遮断器２６ー供試遮断器１ー電
流測定器ーコンデンサ２１の閉回路に電流を供給する。
投入断路器２７をオンすることにより、リアクトル２２
ー投入断路器２７ー補助遮断器２６ー供試遮断器１ー電
流測定器ーコンデンサ２１の閉回路に電流を供給する。
【００１８】４）次に、時点ｔ2で供試遮断器１を開極
する。開極タイミングは、低周波電流の通電開始後、供
試遮断器１のさい断電流値以上に上昇した時点とする。
する。開極タイミングは、低周波電流の通電開始後、供
試遮断器１のさい断電流値以上に上昇した時点とする。
【００１９】５）供試遮断器１が遮断断完了位置に到達
した時点ｔ3の後、低周波電流が供試遮断器１のさい断
電流値以上であることを条件に投入スイッチ５を時点ｔ
4でオンする。
した時点ｔ3の後、低周波電流が供試遮断器１のさい断
電流値以上であることを条件に投入スイッチ５を時点ｔ
4でオンする。
【００２０】６）投入スイッチ５をオンすると、低周波
電流に短絡電流が重畳される。
電流に短絡電流が重畳される。
【００２１】７）短絡電流の供給後、時点ｔ5で電流源
回路の補助遮断器６を開極するとともに、低周波通電回
路の補助遮断器２６も開極する。補助遮断器２６の開極
により時点ｔ6の電流零値で低周波電流が遮断される。
回路の補助遮断器６を開極するとともに、低周波通電回
路の補助遮断器２６も開極する。補助遮断器２６の開極
により時点ｔ6の電流零値で低周波電流が遮断される。
【００２２】８）短絡電流の零点前にワイル回路を作動
させてＴＲＶを供給する。このシーケンスはワイル合成
試験法として確立しており、その説明は省略する。
させてＴＲＶを供給する。このシーケンスはワイル合成
試験法として確立しており、その説明は省略する。
【００２３】上述の手順による試験での電圧・電流の波
形（オシログラム）を図２に示す。低周波電流は、概ね
６０Ａ（ピーク値），８Ｈｚとなり、投入断路器２７の
投入後、半周期間流れて、その零値で遮断される。供試
遮断器１の極間には、その開極に伴ってアークが発生す
る。アークは、低周波電流によるものが商用周波数の
２．５周期程度持続し、この後は重畳された短絡電流に
引き継がれる。補助遮断器６，２６の開極動作後、短絡
電流の零点前にワイル回路が作動すると、短絡電流が零
点（時点ｔ7）で遮断されて、極間にＴＲＶが加わる。
つまり、半波で遮断成功となる。
形（オシログラム）を図２に示す。低周波電流は、概ね
６０Ａ（ピーク値），８Ｈｚとなり、投入断路器２７の
投入後、半周期間流れて、その零値で遮断される。供試
遮断器１の極間には、その開極に伴ってアークが発生す
る。アークは、低周波電流によるものが商用周波数の
２．５周期程度持続し、この後は重畳された短絡電流に
引き継がれる。補助遮断器６，２６の開極動作後、短絡
電流の零点前にワイル回路が作動すると、短絡電流が零
点（時点ｔ7）で遮断されて、極間にＴＲＶが加わる。
つまり、半波で遮断成功となる。
【００２４】なお、低周波通電回路の補助遮断器２６の
遮断性能に若干の不安がある場合には、破線で示すよう
にＴＲＶ緩和回路（コンデンサ２８と抵抗２９の直列回
路）を接続する。
遮断性能に若干の不安がある場合には、破線で示すよう
にＴＲＶ緩和回路（コンデンサ２８と抵抗２９の直列回
路）を接続する。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低周波電
流の遮断でアークを発生させ、遮断完了位置に到達した
後に短絡電流を半波通電して、多重雷発生時の再点弧遮
断性能を検証するので、既設の設備を使って簡単に試験
できる。しかも、低周波電流の周波数選定により長めの
アーク時間に設定可能であるため、開極から遮断完了位
置までの到達時間の長い遮断器の性能検証にも適用でき
る。また、インパルスによるアーク延長回路を使用しな
いため、制御が非常に簡単になり、試験の成功率が１０
０％となって、注入エネルギーを必要最小限度に抑制で
きる。
流の遮断でアークを発生させ、遮断完了位置に到達した
後に短絡電流を半波通電して、多重雷発生時の再点弧遮
断性能を検証するので、既設の設備を使って簡単に試験
できる。しかも、低周波電流の周波数選定により長めの
アーク時間に設定可能であるため、開極から遮断完了位
置までの到達時間の長い遮断器の性能検証にも適用でき
る。また、インパルスによるアーク延長回路を使用しな
いため、制御が非常に簡単になり、試験の成功率が１０
０％となって、注入エネルギーを必要最小限度に抑制で
きる。
【図１】本発明による遮断器の合成等価試験法の実施例
を示す回路図。
を示す回路図。
【図２】実施例における電圧・電流波形を示す波形図
（オシログラム）。
（オシログラム）。
【図３】従来のワイル合成試験回路を示す回路図。
１…供試遮断器 ２…短絡発電機 ５…投入スイッチ ６…電流源回路の補助遮断器 ２１…コンデンサ ２２…リアクトル ２６…低周波通電回路の補助遮断器 ２７…低周波通電回路の投入断路器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森野 信行 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内
Claims (1)
- 【請求項１】 短絡発電機を電源として供試遮断器に短
絡電流を供給する電流源回路と、供試遮断器に高周波振
動電流を供給して短絡電流に重畳させるワイル回路と、
供試遮断器のさい断電流値以上の低周波電流を発生する
低周波電流発生回路と、低周波電流を供試遮断器に供給
する低周波通電回路とを備えた遮断器の合成試験回路に
おいて、低周波通電回路を通じて低周波電流を供試遮断
器に供給し、さい断電流値以上に上昇した時点で供試遮
断器を開極する、供試遮断器が遮断完了位置に到達した
後、低周波電流がさい断電流値以上であることを条件に
電流源回路の投入スイッチを投入し、短絡電流を低周波
電流に重畳させる、短絡電流の供給後、電流源回路と低
周波通電回路の補助遮断器を共に開極する、短絡電流の
零点前にワイル回路を作動させる、の手順により多重雷
発生時の再点弧遮断性能を検証することを特徴とする遮
断器の合成等価試験法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027695A JPH08271596A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 遮断器の合成等価試験法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027695A JPH08271596A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 遮断器の合成等価試験法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271596A true JPH08271596A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13426831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7027695A Pending JPH08271596A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 遮断器の合成等価試験法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271596A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103854711A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种分析反应堆停堆断路器断开时间性能的方法 |
| CN109507528A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-22 | 国网山西省电力公司大同供电公司 | 一种基于故障电流检测的10kV架空线路雷击断线报警装置 |
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| CN112067987A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种连续雷击下断路器断口击穿判别方法和装置 |
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-
1995
- 1995-03-29 JP JP7027695A patent/JPH08271596A/ja active Pending
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